På Kungsängsverket i Uppsala testas nu teknik för avancerad rening för att avskilja mikroföroreningar och effektivisera fosforreningen. Uppsala Vatten vill utvärdera avskiljningen av såväl läkemedelsrester som PFOS, samtidigt som flera andra funktioner i reningen ska tillkomma i projektet Kungsängsverket 2.0.
När fyra olika pilotanläggningar och ett bänkförsök ställs upp är det för att utvärdera olika processteg, även tekniker för efterpolering och effektiv fosforrening. Utvärderingen av avskiljning av mikroföroreningar pågår 2022 – 2023, övriga delar utvärderas under det kommande året.
Kungsängsverket i Uppsala är ett i grunden gammalt reningsverk. De första delarna byggdes redan på 1940-talet. Verket har byggts ut i många olika etapper och har idag den ovanliga uppställningen med två olika intag som delas upp i tre linjer (A, B och C), med egna grovrenings- och biosteg (aktivt slam). Flödena slås sedan ihop innan ett kemreningssteg. Idag ligger verket nära sin maxbelastning på 200 000 pe och ska byggas ut för att klara 330 000 pe, vilket är den beräknade belastningen år 2050.
– Just nu pågår bygget av ny grovrening för inlopp A och B, det första projektet i ett tio-årigt investeringsprogram, berättar utvecklingsingenjör Anna Maria Sundin, när vi träffas tillsammans med processingenjören Niklas Svanberg.
Kungsängsverket 2.0 ska resultera i:
• Nytt grovreningssteg
• Nytt biosteg
• Rejektvattenrening
• Högflödesrening
• Efterpolering
• Avancerad rening för mikroföroreningar
• Ny volym för slambehandling
– Nu kör vi piloter på den avancerade reningen och tre stycken efterpoleringsfilter, som också blir förbehandling för den avancerade reningen, säger Anna Maria Sundin.
Fosforreningen vid Kungsängsverket är redan idag långtgående men ytterligare skärpta krav förväntas ligga runt hörnet. Kemikalieförbrukningen i verket är hög, något som en effektiv efterpolering förhoppningsvis ska kunna minska. Efterpoleringen ska samtidigt ge en bra förbehandling inför den avancerade reningen.
– Uppsala Vatten och Avfall har gjort ett frivilligt åtagande att installera läkemedelsrening och vill samtidigt undersöka PFOS-rening. Fyrisån är ett förhållandevis litet vattendrag och utgående renat vatten står därför för en större andel av flödet i ån, säger Anna Maria Sundin.
Förstudie och pilotförsök har fått bidrag från Naturvårdsverket.
I pilotförsöken för efterpolering/förbehandling testas flera olika tekniker.
– Vi fäller som ett test med aluminium i piloten. Det blir försök med både aluminiumklorid, järnklorid och även järnsulfat, säger Niklas Svanberg.
Anledningen till testerna av alla tre kemikalievarianterna är dels att de vill utvärdera om det går att få en mer effektiv kemfällning med aluminum, vilket labbtest visat. Dels att testa järnsulfat för att se om en bra rening går att uppnå med en kemikalie som inte är kloridbaserad.
I en uppställning finns ett trumfilter från Hydrotech med 10 µm täthet. I en annan uppställning testas brittiska Evoquas system Comag för första gången i Sverige. Det är en ballastförstärkt sedimentering, som även fungerar som högflödesrening, men där magnetit används istället för mikrosand som används i liknande processer.
– Det är ungefär som Actiflo men med ett annat ballastmaterial och annan avskiljningsteknik. Det är viktigt att testa flera leverantörer, säger Niklas Svanberg.
Han öppnar dörren till containern med ett leende.
– Det är för sånt här som man gick ingenjörsutbildningen, säger han glatt.
Containern är mycket riktigt fullastad med teknik. Poängen med magnetit i systemet är att få en snabbare sedimentering och enkel återföring av ballast i reningscykeln. Magnetiten avskiljs från slammet via magneter och recirkuleras i processen.
Slutligen finns också en pilot med ett traditionellt kontinuerligt backspolande sandfilter från Nordic Water Process. Pilotanläggningarna för test av efterpolering, ska slututvärderas sent 2022.
När det gäller den avancerade reningen för mikroföroreningar är det unikt att även titta på reningseffektiviteten för PFAS, där saknas det idag referenser.
– Vi gjorde en förstudie 2020 där det genomfördes en riskbedömning av Fyrisån, och ett antal ämnen identifierades som prioriterade i den fortsatta teknikutvärderingen, säger Anna Maria Sundin.
I förstudien som utfördes av Sweco, gjordes också bedömningar av olika teknikval. Ett är att använda granulerat kol (GAK) i kolfilter. Pulveriserat aktivt kol (PAK) är inte aktuellt med dagens slamhantering eftersom de avskilda mikroföroreningarna då hamnar i slammet och skulle försämra kvaliteten.
I förstudien konstaterades att enbart ozonering inte var aktuellt då ozon inte klarar reningen av PFOS. Där föreslogs kombinationen anjonbytare och ozon för avskiljning av PFOS. Anjonbytare är liksom GAK en adsorptiv teknik som nu utvärderas. Där adsorberas negativt laddade ämnen på ytan. I slutänden testas nu kombinationen anjonbytare och GAK i olika konstellationer i de kolonnförsök som genomförs, nu med IVL Svenska Miljöinstitutet, som samarbetspartner.
– Vi har i ett tidigare bänkskaleförsök fått lovande resultat för GAK följt av anjonbytare. Anjonbytaren avskiljer utöver PFOS även andra ämnen som är negativt laddade, bland annat diklofenak, säger Anna Maria Sundin.
Anjonbytare är helt nytt i det här sammanhanget. Tekniken används bland annat på dricksvattensidan och för lakvattenrening men har inte tillämpats för spillvattenrening.
I kolonnförsöken testas olika kolkvaliteter med anjonbytare. Samtidigt har även en container kommit på plats för att testa anjonbytare och GAK.
– En viktig del är att se hur fort vi får genombrott i det aktiva kolet. Det kommer vara styrande för drifttider innan det krävs regenerering. Kombinationen med anjonbytare förväntas förlänga livslängden på GAK eftersom det blir en efterpolering av till exempel PFOS och diklofenak, säger Anna Maria Sundin.
Från förstudien finns ett tänkande kring olika ämnens fysikaliskt/kemiska egenskaper med. Det handlar om vilka ämnen som går att komma åt med olika tekniker.
– Vi utvärderar nu olika typer av kol, även ett regenererat kol. Det gäller att hitta tekniker för att skona kolfiltren och förlänga livslängden på kolet. Vi testar både uppströms- och nedströmsdrift av anjonbytare för att hitta ett bra driftsätt som minskar risken för igensättning, säger Anna Maria Sundin.
Att försöka rena spillvatten från PFOS i stor skala är ovanligt. I Sweco:s förstudie hittades inga exempel. Samtidigt framhåller Anna Maria och Niklas att det alltid är enklare och bättre att arbeta med uppströmsåtgärder.
Pilotstudien pågår under 2022 – 2023 med slutredovisning till Naturvårdsverket oktober 2023
Parallellt med projektet fortsätter också recipientundersökningen av Fyrisån. I slutänden ska arbetet leda fram till ett principförslag för utformning av det framtida nya reningssteget för avancerad rening på Kungsängsverket.
